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科学之迷:地磁北极移动速度在加快

来源:阳光在线   日期:2019-01-11

  

 

  地球是有生命的。在它的皮下深处,它的生命之血——熔化的铁水——在它的地核周围像脉搏跳动般蠕动。这种可移动的铁元素产生了磁场,还引发了极光的出现,并维持着我们的生命。

  但根据科学杂志《自然》(Nature)的报导,地下深处正在发生著一些奇怪的事情。地球的地磁北极的变化有些不太正常,它正在从加拿大迅速地向俄罗斯的西伯利亚移动,地质学家们也都不明白,为什么会出现这种现象。

  《自然》杂志的报导说:“地磁北极移动得如此之快,以至于全世界的地磁学专家都不得不采取了罕见的应对措施。”

  地磁学家们决定在1月30日(由于美国政府部门部分停摆导致航空管理局的工作推迟),提前对作为现代导航系统基石的世界地磁场模型进行紧急更新。

  这个地磁场模型是各种地理定位系统的重要组成部分,是现代定位导航平台的基础。这些系统包括在海上航行的船舶导航系统、人们手上的智能手机的地图定位跟踪系统等等。

  此前预计,目前的地磁场模型的有效期会一直持续到2020年。但是现在,由于磁极开始快速移动,这个模型已经必须被修正了。人们在2018年就已经意识到了这一点。

  《自然》杂志的报导说:“人类已经意识到,这种导航定位方法已经变得如此的不准确,以至于即将超过可接受的(安全的)导航错误限度。”

  变化无常的潮汐

  每年,美国国家海洋和大气管理局(US National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)和英国地质调查局(British Geological Survey)的地球物理学家都会对地球磁场的变化进行研究。

  这是很必要的,因为像潮汐一样,在地核中蠕动的液态铁并不都是以一致的方式运动。

  《自然》杂志的报导说,“例如,在2016年,部分磁场在南美洲北部和东太平洋的深处出现暂时加速”。欧洲航天局的Swarm任务等卫星追踪到了这一变化。

  自从1831年以来,地磁北极的运动就一直是被关注和研究的对象。起初,它的移动速度是每年约15公里。但是,自20世纪90年代中期以来,它已经加快了移动速度。现在它正以每年55公里的速度移动。

  2001年,地磁北极进入到了北冰洋在2018年,地磁北极越过国际日期变更线进入东半球。目前,它正在朝西伯利亚方向运动。

  最近的另一项研究表明,地球磁场已经活跃了大约1000年。

  问题的核心

  为什么磁场会发生如此剧烈的变化,原因尚不得而知。

  《自然》杂志报导说:“像2016年发生的地磁脉冲一样,这可能涉及到地核深处产生的‘磁流’波(‘hydromagnetic’waves)”。地磁北极的快速运动可能与加拿大地下的液态铁的高速喷射有关。这条快速流动的熔流似乎正在削弱北美地下铁核芯的磁场的影响。

  英国利兹大学的菲尔‧利弗莫尔(Phil Livermore)在一次美国地球物理联盟会议上说:“地磁北极的位置似乎受到两个大规模的磁场的左右,一个是在加拿大地下,一个是在西伯利亚地下。”“西伯利亚那个磁场正在赢得竞争。”

  随着全球变暖,会有更多的通往俄罗斯和加拿大北部的航线被开辟,这也带来了潜在的致命问题。

  科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)和国家海洋和大气管理局(NOAA)的地球物理学家阿诺德‧楚利亚特(Arnaud chuliat)表示说:“磁极极点的快速移动使得这个区域的导航更容易出现大的错误。